(整理)广东省届高三模拟试题分类汇总圆锥曲线
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广东省2009届高三数学模拟试题分类汇总——圆锥曲线
一、选择题
1、(2009揭阳)若点P 到直线1y =-的距离比它到点(03),的距离小2,则点P 的轨迹方程为( )A
A. 212x y =
B.2
12y x = C.2
4x y = D.2
6x y =
2、(2009吴川)若圆0422
2=--+y x y x 的圆心到直线0=+-a y x 的距离为2
2
,则a 的值为( )C A .-2或2
B
2
321或 C .2或0 D .-2或0
3、(2009广东四校)设F 1、F 2为曲线C 1: x 26 + y 22 =1的焦点,P 是曲线2C :
13
2
2
=-y x 与C 1的一个交点,则△PF 1F 2的面积为( )C (A) 1
4
(B) 1
(C) 2 (D) 2 2
4、(2009珠海)经过抛物线x y 22
=的焦点且平行于直线0523=+-y x 的直线l 的方程是( A )
A.0346=--y x
B. 0323=--y x
C.0232=-+y x
D. 0132=-+y x
5、(2009惠州)若抛物线2
2y px =的焦点与椭圆22
162
x y +=的右焦点重合,则p 的值为( ) D
A .2-
B .2
C .4-
D .4
6、(2009汕头)如图,过抛物线)0(22
>=p px y 的焦点F 的直线l 交抛物线于点A 、B ,
交其准线于点C ,若|BC|=2|BF|,且|AF|=3,则此抛物线的
方程为( )B A .x y 232=
B .x y 32
=
C .x y 2
9
2=
D .x y 92
=
7、(2009广东六校)以14
122
2=-x y 的顶点为焦点,长半轴长为4的椭圆方程为( )D
A .
1526422=+y x B. 1121622=+y x C. 141622=+y x D.116
42
2=+y x
8、(2009广州)已知双曲线192
22=-y a
x ()0>a 的中心在原点, 右焦点与抛物线x y 162=的焦点重合,则该双曲线的离心率等于( ) D A.
54 B. 55558 C. 4
5
D. 774
二、解答题
1、(2009珠海二中)已知点M 在椭圆)0(122
22>>=+b a b
y a x 上, 以M 为圆心的圆与x 轴
相切于
椭圆的右焦点F .
(1)若圆M 与y 轴相切,求椭圆的离心率;
(2)若圆M 与y 轴相交于B A ,两点,且ABM ∆是边长为2的正三角形,求椭圆的方程. 解:(1)设),(00y x M ,圆M 的半径为. 依题意得||00y r c x ===
将c x =0代入椭圆方程得:a b y 20=,所以
c a
b =2
,又222c a b -= 从而得 022=-+a ac c ,两边除以2a 得:012=-+e e
解得:251±-=e ,因为 )1,0(∈e ,所以 2
1
5-=e .
(2)因为ABM ∆是边长为2的正三角形,所以圆M 的半径2=r ,
M 到圆y 轴的距离3=d 又由(1)知:a
b r 2
=,c d =
所以,3=c ,22
=a
b 又因为 222
c b a =-,解得:3=a , 622==a b 所求椭圆方程是:16
92
2=+y x
2、(2009吴川)已知圆C :224x y +=.
(1)直线l 过点()1,2P ,且与圆C 交于A 、B 两点,若||AB =l 的方程; (2)过圆C 上一动点M 作平行于轴的直线m ,设m 与y 轴的交点为N ,若向量
OQ OM ON =+u u u r u u u u r u u u r
,求动点Q 的轨迹方程,并说明此轨迹是什么曲线. 解(Ⅰ)①当直线l 垂直于x 轴时,则此时直线方程为1=x ,l 与圆的两个交点坐标为()
3
,1和()
3,1-,其距离为32,满足题意…………………… 2分 ②若直线l 不垂直于x 轴,设其方程为()12-=-x k y ,
即02=+--k y kx …………………………………………………… 3分
设圆心到此直线的距离为d ,则2
4232d -=,得1=d ∴1
|2|12++-=
k k ,3
4
k =
, 故所求直线方程为3450x y -+= ……………………………………5分 综上所述,所求直线为3450x y -+=或1=x …………………… 6分 (Ⅱ)设点M 的坐标为()00,y x ,Q 点坐标为()y x ,
则N 点坐标是()0,0y …………………… 7分
∵OQ OM ON =+u u u r u u u u r u u u r ,
∴()()00,,2x y x y = 即x x =0,
2
0y
y =
……………………9分 又∵420
20
=+y x ,∴44
2
2
=+y x …………………………… 10分 由已知,直线m //ox 轴,所以,0y ≠,…………………………… 11分
∴Q 点的轨迹方程是
22
1(0)164
y x y +=≠,…………………… 12分
轨迹是焦点坐标为12(0,F F -,长轴为8的椭圆,并去掉(2,0)±两点。
…………………… 14分
3、(2009惠州三模)已知点(x, y) 在曲线C 上,将此点的纵坐标变为原来的2倍,对应的横坐标不变,得到的点满足方程2
2
8x y +=;定点M(2,1),平行于OM 的直线l 在y 轴上的截距为m (m ≠0),直线l 与曲线C 交于A 、B 两个不同点. (1)求曲线C 的方程; (2)求m 的取值范围.
解: (1)在曲线C 上任取一个动点P(x,y),
则点(x,2y)在圆2
2
8x y +=上. … 3分
所以有2
2
(2)8x y +=. 整理得曲线C 的方程为12
82
2=+y x . ………… 6分
(2)∵直线l 平行于OM ,且在y 轴上的截距为m,又2
1=OM K , ∴直线l 的方程为m x y +=
2
1
. ………………………………9分 由22
1,2 1.82
y x m x y ⎧=+⎪⎪⎨⎪+=⎪⎩ , 得 222240x mx m ++-= ………… 10分 ∵直线l 与椭圆交于A 、B 两个不同点,
∴2
2
(2)4(24)0,m m ∆=--> ………… 12分 解得220m m -<<≠且.
∴m 的取值范围是2002m m -<<<<或. ………… 14分 4、(2009汕头)如图,已知椭圆的中心在原点,焦点在x 轴上,长轴长是短轴长的2倍且
经过点M (2,1),平行于OM 的直线l 在y 轴上的截距为m (m ≠0),l 交椭圆于A 、B 两个不同点。
(1)求椭圆的方程; (2)求m 的取值范围;
(3)求证直线MA 、MB 与x 轴始终围成一个等腰三角形.
解:(1)设椭圆方程为)0(122
22>>=+b a b
y a x ………………………………1分
则⎪⎩⎪⎨⎧==⎪⎩⎪⎨⎧=+=28
11
42222
2b a b a b a 解得………………………………………………3分 ∴椭圆方程为12
82
2=+y x …………………………………………………………4分 (2)∵直线l 平行于OM ,且在y 轴上的截距为m 又K OM =
2
1 m x y l +=
∴2
1
的方程为:……………………………………………………5分
由0422128
212
22
2
=-++∴⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=++=m mx x y x m x y ……………………………………6分 ∵直线l 与椭圆交于A 、B 两个不同点,
分
且解得8...........................................................0,22,
0)42(4)2(22≠<<->--=∆∴m m m m
(3)设直线MA 、MB 的斜率分别为k 1,k 2,只需证明k 1+k 2=0即可…………9分 设42,2),,(),,(2
21212211-=-=+m x x m x x y x B y x A 且……………………10分
则2
1,21222111--=
--=x y k x y k 由可得04222
2=-++m mx x
42,222121-=-++m x x m x x ……………………………………………………10分
而)2)(2()
2)(1()2()1(2121211221221121----+---=
--+--=+x x x y x y x y x y k k )
2)(2()1(4)2)(2(42)
2)(2()
1(4))(2()2)(2()
2)(121
()2)(12
1(212212*********------+-=
----+++=
----++--+=x x m m m m x x m x x m x x x x x m x x m x
13......................................................0)2)(2(444242212122=+∴=--+-+--=k k x x m m m m 分
故直线MA 、MB 与x 轴始终围成一个等腰三角形.……………………14分
5、(2009韶关一中)已知椭圆14
22
2=+y x 两焦点分别为F 1、F 2,P 是椭圆在第一象限弧上
一点,并满足121=⋅PF PF ,过P 作倾斜角互补的两条直线P A 、PB 分别交椭圆于A 、B 两点.
(1)求P 点坐标; (2)求证直线AB 的斜率为定值; (3)求△P AB 面积的最大值。
解:(1)由题可得)2,0(1F ,)20(2-F ,设)0,0(),(00000>>y x y x P 则)2,(001y x PF --=,)2,(001y x PF ---=,……………………2分
∴1)2(20
2
21=--=⋅y x PF PF ,∵点),(00y x P 在曲线上,则1422020=+y x ,∴2
42
02
0y x -=
,从而1)2(2
4202
0=---y y ,得20=y .则点P 的坐标为)2,1(. ……………………5分
(2)由题意知,两直线PA 、PB 的斜率必存在,设PB 的斜率为)0(>k k ,………6分
则BP 的直线方程为:)1(2-=-x k y .由⎪⎩⎪
⎨⎧=+-=-14
2)1(222y x x k y 得x k k x k )2(2)2(22-++ 04)2(2=--+k ,设),(B B y x B ,则2
22222
2212)2(2,2)2(21k k k k k k x k k k x B B +--=
-+-=+-=+, 同理可得222)222k k k x A +-+=,则2
224k k
x x B
A +=-,2
28)1()1(k k
x k x k y y B A B A +=
----=-. ………………9分 所以:AB 的斜率2=--=B
A B
A A
B x x y y k 为定值. ………………10分
(3)设AB 的直线方程:m x y +=2.
由⎪⎩⎪
⎨⎧=+
+=14
2222y x m x y ,得0422422=-++m mx x ,
由0)4(16)22(22>--=∆m m ,得2222<<-m
P 到AB 的距离为3
|
|m d =
,………………12分 则3
||3)21
4(21||212m m d AB S PAB
⋅
⋅-=⋅=∆ 2)2
8(81)8(812222
2=+-≤+-=m m m m 。
当且仅当()
22,222-∈±=m 取等号
∴三角形PAB 面积的最大值为2。
………………14分
6、(2009广州)已知长方形ABCD , AB =22, BC =1. 以AB 的中点O 为原点建立如图8所示的平面直角坐标系xoy .
(Ⅰ)求以A 、B 为焦点,且过C 、D 两点的椭圆的标准方程;
(Ⅱ)过点P (0,2)的直线l 交(Ⅰ)中椭圆于M,N 两点,是否存在直线l ,使得以弦MN 为直径的圆恰好过原点?若存在,求出直线l 的方程;若不存在,说明理由. 解:(Ⅰ)由题意可得点A,B,C
的坐标分别为(
)(
)(
)
1,2,
0,2,
0,2-
设椭圆的标准方程是()0122
22>>=+b a b
y a x .……2分
则
()(
)
()(
)
()2
,224012
2012
222
2
2
2
=∴>=-+-+
-+--=
+=a BC AC a ……4分
224222=-=-=∴c a b .……5分 ∴椭圆的标准方程是.12
42
2=+y x ……6分 (Ⅱ)由题意直线的斜率存在,可设直线l 的方程为()02≠+=k kx y .……7分
设M,N 两点的坐标分别为()().,,,2211y x y x
联立方程:⎩⎨⎧=++=4
22
2
2y x kx y 消去y 整理得,(
)048212
2
=+++kx x
k
有2
21221214
,218k
x x k k x x +=+-=+……9分 若以MN 为直径的圆恰好过原点,则OM ⊥,所以02121=+y y x x ,……10分
所以,()()0222121=+++kx kx x x , 即(
)()0421212
12
=++++x x k x
x k
所以,
()
0421*******
2
22=++-++k k k k 即,021482
2
=+-k
k ……11分 得.2,22±==k k ……12分 所以直线l 的方程为22+=x y ,或22+-=x y .……13分
所以存在过P(0,2)的直线l :22+±=x y 使得以弦MN 为直径的圆恰好过原点. ……14分 7、(2009封开)已知定点H (-3,0),动点P 在y 轴上,动点Q 在x 轴的正半轴,动点M 满足:,0=⋅PM HP .2
3
-
=设动点M 的轨迹为曲线C ,过定点D (m ,0)
(常数m >0)的直线l 与曲线C 相交于A 、B 两点. (1)求曲线C 的方程;
(2)若点E 的坐标为(-m ,0),求证:∠AED=∠BED
(3)是否存在实数a ,使得以AD 为直径的圆截直线a x l =:'
所得的弦长恒为定值?若
存在,求出实数a 的值;若不存在,请说明理由.
解:
(Ⅰ)设M (x,y ),P (0,y ′),Q (x ′,0)(x ′>0)
∵.0,2
3
=⋅-= O x
y
A B
C
D
图8
∴且),(2
3
),(y x x y y x --'-
='-(3,y ′)
·(x,y -y ′)=0………………2分 ∴.03,2
1
,312='-'+-='='y y y x y y x x ………………3分
∴)0(42
>=x x y ……………………5分
(Ⅱ)(1)当直线l 垂直于x 轴时,根据抛物线的对称性有,∠AED=∠BED ;
……………………6分
(2)当直线l 与x 轴不垂直时,依题意,
可设直线l 的方程为y=k (x -m )(k ≠0,m>0) A (x 1,y 1),B(x 2,y 2),则A 、B 两点的坐标 满足方程组
⎩
⎨⎧>=-=)0(4)
(2
x x y m x k y 消去x 并整理,得 ky 2-4y -4km =0 ∴y 1+y 2=
m y y k
4,4
21-= ………………7分
设直线AE 和BE 的斜率分别为k 1、 k 2,则
m
x y m x y k k +++=
+22
1121
))(()
(4141))(()()(2121212221211221m x m x y y m y y y y m x m x m x y m x y +++++=+++++=
0)
)((4)4)(4(4
121=+++
-=m x m x k m k m ………………9分 ∴tan ∠AED+tan (π-∠BED )=0 ∴tan ∠AED=tan ∠BED ∵0<∠AED<
2
0,2
π
π
<
<BED ∴∠AED=∠BED.
综合(1)(2)可知∠AED=∠BDE.………………10分
(Ⅲ)假设存在满足条件的实数a ,AD 的中点为O ′l ′:x=a 与AD 为直径的圆相交于点F 、G ,FG 的中点为I ,则O ′I ⊥FG ,O ′点的坐标为).2
,2(1
1y m x + ∵12121214)(2
1
)(21||21||x m x y m x AD F O +-=+-==
'
|2|2
1
|2|||11m x a m x a I O --=+-
=' ∴21121222)2(4
1
]4)[(41||||||m x a x m x I O F O FI ---+-=
'-'= )()1(1a m a x m a -++-=
)]()1[(4|)|2(||122a m a x m a FI FG -++-==∴
∵|FG|与x 1的取值无关,∴a -m +1=0,得a=m -1,此时,|FG |2=4(m -1)>0. ∴当m -1>0,即m >1时,|FG |=21-m (定值)
∴当m >1时,满足条件的实数a=m -1;当0<m ≤1时,满足条件的实数a 不存在.
……………………14分
8、(2009湛江)已知A 、B 、C 是椭圆)0(1:22
22>>=+b a b
y a x m 上的三点,其中点
A 的坐标为)0,32(,BC 过椭圆m 的中心,且||2||,0AC BC BC AC ==•。
(Ⅰ)求椭圆m 的方程;
(Ⅱ)过点),0(t M 的直线l (斜率存在时)与椭圆m 交于两点P ,Q ,设D 为椭圆m
与y 轴负半轴的交点,且||||DQ DP =.求实数t 的取值范围。
解(Ⅰ)∵BC AC BC 且||2||=过(0,0) 则0|
|||=⋅=BC AC AC OC Θ又
∴∠OCA=90°, 即)3,3(C …………2分
又∵11212:,3222
2=-+=c
y x m a 设 将C 点坐标代入得
11231232=-+C
解得 c 2=8,b 2=4
∴椭圆m :14
122
2=+y x …………5分 (Ⅱ)由条件D (0,-2) ∵M (0,t )
1°当k=0时,显然-2<t<2 …………6分 2°当k≠0时,设t kx y l +=:
⎪⎩
⎪⎨⎧+==+
t kx y y x 14
122
2 消y 得 01236)31(222=-+++t ktx x k …………8分
由△>0 可得 22124k t +< ①………………9分 设),(),,(),,(002211y x H PQ y x Q y x P 中点 则22103132k kt x x x +=+= 2
0031k
t
t kx y +=+= ∴)31,313(2
2k
t
k kt H ++-
…………11分 由k
k PQ
OH DH 1
||||-=⊥∴=即
∴22
2311
0313231k t k k kt k
t
+=-=-+-++化简得 ②
∴t>1 将①代入②得 1<t<4
∴t 的范围是(1,4)………………13分 综上t ∈(-2,4) ………………14分
9、(2009潮阳)双曲线的中心为原点O ,焦点在x 轴上,两条渐近线分别为12l l ,,经过右
焦点F 垂直于1l 的直线分别交12l l ,于A B ,两点.已知OA AB OB u u u r u u u r u u u r
、、成等差数列,且BF u u u r 与FA u u u r
同向.
(Ⅰ)求双曲线的离心率;
(Ⅱ)设AB 被双曲线所截得的线段的长为4,求双曲线的方程. 解:(Ⅰ)设OA m d =-,AB m =,OB m d =+ 由勾股定理可得:2
2
2
()()m d m m d -+=+
得:14d m =,tan b AOF a ∠=,4tan tan 23
AB AOB AOF OA ∠=∠== 由倍角公式∴22
431b
a b a =⎛⎫- ⎪⎝⎭,解得12b a =,
则离心率e = (Ⅱ)过F 直线方程为()a y x c b
=--,与双曲线方程22221x y a b -=联立 将2a b =
,c =
代入,化简有22152104x x b b
-+=
124x =-=
将数值代入,有4=解得3b = 故所求的双曲线方程为22
1369
x y -=。
10、(2009斗门一中)已知椭圆的两焦点为)0,3(1-F ,)0,3(2F ,离心率23=e .
(1)求此椭圆的方程;(2)设直线m x y l +=:,若l 与此椭圆相交于P ,Q 两点,且 PQ 等于椭圆的短轴长,求m 的值;
(3)以此椭圆的上顶点B 为直角顶点作椭圆的内接等腰直角三角形ABC ,这样的直角三角形是否存在?若存在,请说明有几个;若不存在,请说明理由.
解:(1)设椭圆方程为122
22=+b
y a x )0(>>b a , 则3=
c ,2
3=a c ,∴1,2222=-==c a b a
∴所求椭圆方程为14
22
=+y x . --------------------------------------4分
(2)由⎩⎨⎧=++=4
422y x m x y ,消去y ,得0)1(48522=-++m mx x ,
则0)1(80642
2>--=∆m m 得52<m (*)
设),(),,(2211y x Q y x P ,则5
821m x x -=+,5)1(4221-=m x x ,2121x x y y -=-,
2]5
)1(16)58[(2)()(22221221=---=-+-=m m y y x x PQ 解得.8
152=m ,满足(*)∴.430±=m -----------------------------8分
(3)设能构成等腰直角三角形ABC ,其中B (0,1),由题意可知,直角边BA ,BC 不可能垂直或平行于x 轴,故可设BA 边所在直线的方程为1+=kx y (不妨设k<0),则BC 边所在直线的方程为11+-=x k y ,由⎩⎨⎧=++=4
4122y x kx y ,得A ),1418,418(222++-+-k k k k
∴,4118)418()418(2
2222
22k k k k k k k AB ++=+-++-=用k 1-代替上式中的k ,得22418k
k BC ++=,由BC AB =,得,41)4(22k k k +=+ Θk<0,∴解得:1-=k 或253±-=
k ,故存在三个内接等腰直角三角形.----14分。